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Stalactite

Image showing the six most common speleothems with labels. Enlarge to view labels. A stalactite ( UK : / ˈ s t æ l ə k ˌ t aɪ t / , US : / s t ə ˈ l æ k t aɪ t / ; from Ancient ...

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A stalactite (UK: /ˈstæləkˌtaɪt/, US: /stəˈlæktaɪt/; fromAncient Greekσταλακτός (stalaktós) 'dripping', fromσταλάσσειν (stalássein) 'to drip')[1] is a mineral formation that hangs from the ceiling of caves, hot springs, or man-made structures such as bridges and mines. Any material that is soluble and that can be deposited as a colloid, or is in suspension, or is capable of being melted, may form a stalactite. Stalactites may be composed of lava, minerals, mud, peat, pitch, sand, sinter, and amberat (crystallized urine of pack rats).[2][3] A stalactite is not necessarily a speleothem, though speleothems are the most common form of stalactite because of the abundance of limestone caves.[2][4]

The corresponding formation on the floor of the cave is known as a stalagmite.

Formation and type

Demonstration of drip stone formation in a lab. The blue color is due to the addition of cupric ions (Cu2+) to the mother solution.

Limestone stalactites

Las estalactitas más comunes son los espeleotemas , que se encuentran en cuevas de piedra caliza . Se forman por la deposición de carbonato de calcio y otros minerales, que precipitan a partir de soluciones de agua mineralizada . La piedra caliza es la principal forma de roca de carbonato de calcio que se disuelve en agua que contiene dióxido de carbono , formando una solución de bicarbonato de calcio en las cavernas. [ 5 ] La fórmula química para esta reacción es: [ 6 ]

CaCO₃ ( s) + H₂O (l) + CO₂ ( aq) → Ca( HCO₃ ) ₂ ( aq )

Esta solución viaja a través de la roca hasta que llega a un borde y, si este se encuentra en el techo de una cueva , goteará. Cuando la solución entra en contacto con el aire , la reacción química que la creó se invierte y se depositan partículas de carbonato de calcio. La reacción inversa es: [ 6 ]

Ca(HCO₃ ) ₂ ( aq) → CaCO₃ (s) + H₂O ( l) + CO₂ ( aq )

Una tasa de crecimiento promedio es de 0,13 mm (0,0051 pulgadas) por año. Las estalactitas de crecimiento más rápido son aquellas formadas por un suministro constante de agua de goteo lento rica en carbonato de calcio (CaCO₃ ) y dióxido de carbono (CO₂ ) , que pueden crecer a 3 mm (0,12 pulgadas) por año. [ 7 ] [ 8 ] La tasa de goteo debe ser lo suficientemente lenta para permitir que el CO₂ se desgasifique de la solución hacia la atmósfera de la cueva, lo que resulta en la deposición de CaCO₃ en la estalactita. Una tasa de goteo demasiado rápida y la solución, que aún contiene la mayor parte del CaCO₃ , cae al suelo de la cueva donde ocurre la desgasificación y el CaCO₃ se deposita como una estalagmita.  

Todas las estalactitas de piedra caliza comienzan con una sola gota de agua cargada de minerales. Al caer, la gota deposita el anillo más delgado de calcita. Cada gota posterior que se forma y cae deposita otro anillo de calcita. Finalmente, estos anillos forman un  tubo hueco muy estrecho (de aproximadamente 4 a 5 mm de diámetro), comúnmente conocido como estalactita en forma de pajita . Estas estalactitas pueden crecer bastante, pero son muy frágiles. Si se obstruyen con residuos, el agua comienza a fluir por el exterior, depositando más calcita y creando la estalactita cónica más conocida.

La formación de estalactitas generalmente comienza en una zona extensa, con múltiples vías por donde fluye el agua rica en minerales. A medida que los minerales se disuelven en un canal en mayor proporción que en otros, el canal dominante comienza a absorber cada vez más agua, lo que acelera su crecimiento y, finalmente, obstruye todos los demás canales. Esta es una de las razones por las que las formaciones tienden a tener distancias mínimas entre sí. Cuanto mayor sea la formación, mayor será la distancia entre formaciones.

Pilares

Pilares en las cuevas de Nerja , España

Las mismas gotas de agua que caen de la punta de una estalactita depositan más calcita en el suelo inferior, dando como resultado una estalagmita redondeada o cónica . A diferencia de las estalactitas, las estalagmitas nunca comienzan como "pajitas de refresco" huecas. Con el tiempo suficiente, estas formaciones pueden unirse y fusionarse para crear un espeleotema de carbonato de calcio conocido como pilar, columna o estalagnato. [ 9 ]

estalactitas de lava

Otro tipo de estalactita se forma en tubos de lava mientras la lava fundida y fluida aún está activa en su interior. [ 10 ] El mecanismo de formación consiste en la deposición de material fundido que gotea en los techos de las cuevas; sin embargo, en el caso de las estalactitas de lava, la formación ocurre muy rápidamente, en cuestión de horas, días o semanas, mientras que las estalactitas de piedra caliza pueden tardar hasta miles de años. Una diferencia clave con las estalactitas de lava es que, una vez que la lava deja de fluir, las estalactitas también dejan de crecer. Esto significa que si la estalactita se rompiera, nunca volvería a crecer. [ 2 ]

El término genérico lavacicle se ha aplicado indiscriminadamente a estalactitas y estalagmitas de lava y ha evolucionado a partir de la palabra icicle. [ 2 ]

Al igual que las estalactitas de piedra caliza, pueden dejar goteos de lava en el suelo que se convierten en estalagmitas de lava y que, con el tiempo, pueden fusionarse con la estalactita correspondiente para formar una columna.

estalactitas de dientes de tiburón

estalactitas de dientes de tiburón

La estalactita diente de tiburón tiene una apariencia ancha y cónica. Puede comenzar como un pequeño goteo de lava desde un techo semisólido, pero luego crece por acumulación de capas a medida que los sucesivos flujos de lava suben y bajan en el tubo de lava, recubriendo y volviendo a cubrir la estalactita con más material. Pueden variar desde unos pocos milímetros hasta más de un metro de longitud. [ 11 ]

estalactitas de salpicaduras

A medida que la lava fluye por un tubo, el material salpica el techo y vuelve a caer, endureciéndose y formando una estalactita. Este tipo de formación da como resultado una estalactita de forma irregular, que se asemeja a un caramelo estirado . A menudo, pueden ser de un color diferente al de la lava original que formó la cueva. [ 11 ]

estalactitas de lava tubulares

Cuando el techo de un tubo de lava se enfría, se forma una capa que atrapa material semifundido en su interior. La expansión de los gases atrapados fuerza a la lava a extruirse a través de pequeñas aberturas, lo que da lugar a estalactitas tubulares huecas, análogas a las espeleotemas de deposición que se forman en las cuevas de disolución. La más larga conocida mide casi 2 metros. Estas estalactitas son comunes en los tubos de lava hawaianos y a menudo se asocian con una estalagmita de goteo que se forma debajo a medida que el material es transportado a través de la estalactita tubular y se acumula en el suelo. A veces, la forma tubular colapsa cerca del extremo distal, probablemente cuando la presión de los gases que escapan disminuye y las porciones aún fundidas de las estalactitas se desinflan y enfrían. A menudo, estas estalactitas tubulares adquieren una apariencia retorcida y vermiforme a medida que los fragmentos de lava cristalizan y fuerzan el flujo en diferentes direcciones. Estas helictitas de lava tubulares también pueden verse influenciadas por las corrientes de aire a través de un tubo y apuntar a favor del viento. [ 11 ]

estalactitas de hielo

Estalactitas de hielo en el canalón de una casa.
Estalactitas de hielo en una playa congelada en Bete Grise, Michigan.

Una estalactita común que se encuentra estacionalmente o durante todo el año en muchas cuevas es la estalactita de hielo, comúnmente conocida como carámbanos , especialmente en la superficie. [ 12 ] La filtración de agua de la superficie penetrará en una cueva y, si las temperaturas están bajo cero , el agua formará estalactitas. También pueden formarse por la congelación del vapor de agua . [ 13 ] Al igual que las estalactitas de lava, las estalactitas de hielo se forman muy rápidamente en cuestión de horas o días. Sin embargo, a diferencia de las estalactitas de lava, pueden volver a crecer siempre que el agua y las temperaturas sean adecuadas.

Las estalactitas de hielo también pueden formarse bajo el hielo marino cuando se introduce agua salada en el agua del océano. Estas estalactitas específicas se conocen como brinicles .

Las estalactitas de hielo también pueden formar estalagmitas correspondientes debajo de ellas y, con el tiempo, pueden unirse para formar una columna de hielo.

estalactitas de hormigón

estalactitas de hormigón
Estalactitas de calthemita con forma de paja de soda bajo una losa de hormigón.

Las estalactitas también pueden formarse en el hormigón y en las tuberías donde hay una fuga lenta y donde hay calcio, magnesio u otros iones en el suministro de agua, aunque se forman mucho más rápidamente allí que en el entorno natural de la cueva. Estos depósitos secundarios, como estalactitas, estalagmitas, depósitos de flujo y otros, que se derivan de la cal, el mortero u otro material calcáreo en el hormigón , fuera del entorno de la "cueva", no pueden clasificarse como " espeleotemas " debido a la definición del término. [ 8 ] El término " caltemita " se utiliza para englobar estos depósitos secundarios que imitan las formas de los espeleotemas fuera del entorno de la cueva. [ 14 ]

La forma en que se forman las estalactitas en el hormigón se debe a una química diferente a la de las que se forman naturalmente en las cuevas de piedra caliza y se debe a la presencia de óxido de calcio en el cemento. El hormigón se compone de áridos, arena y cemento. Cuando se añade agua a la mezcla, el óxido de calcio del cemento reacciona con el agua para formar hidróxido de calcio (Ca(OH) ₂ ). La fórmula química para esto es: [ 6 ]

CaO(s) +H2 O(l) →Ca(OH)2(ac)

Con el tiempo, el agua de lluvia que penetra por las grietas del hormigón fraguado (duro) arrastra el hidróxido de calcio libre disuelto hasta el borde del hormigón. Se pueden formar estalactitas cuando la solución emerge en la parte inferior de la estructura de hormigón, donde queda suspendida en el aire, por ejemplo, en un techo o una viga. Cuando la solución entra en contacto con el aire en la parte inferior de la estructura de hormigón, se produce otra reacción química . La solución reacciona con el dióxido de carbono del aire y precipita carbonato de calcio . [ 6 ]

Ca(OH)2(ac) +CO2(g) →CaCO3(s) +H2 O(l)

Cuando esta solución cae, deja atrás partículas de carbonato de calcio que, con el tiempo, forman una estalactita. Estas suelen tener unos pocos centímetros de longitud y un diámetro de aproximadamente 4 a 5 mm (0,16 a 0,20 pulgadas) . [ 6 ] La tasa de crecimiento de las estalactitas está significativamente influenciada por la continuidad del suministro de Ca 2+. solución saturada y la tasa de goteo. Una estalactita con forma de pajita que se ha formado bajo una estructura de hormigón puede crecer hasta 2  mm por día en longitud, cuando la tasa de goteo es de aproximadamente 11 minutos entre gotas. [ 14 ] Los cambios en el pH de la solución de lixiviación pueden facilitar reacciones químicas adicionales, que también pueden influir en las tasas de crecimiento de las estalactitas de caltemita . [ 14 ]

Archivos

La Cámara Blanca en la caverna superior de la Gruta de Jeita en Líbano contiene una estalactita de piedra caliza de 8,2 m (27 pies) que es accesible a los visitantes y se afirma que es la estalactita más larga del mundo. [ 15 ] Otra afirmación similar se hace para una estalactita de piedra caliza de 20 m (66 pies) que cuelga en la Cámara de las Rarezas en la Gruta Rei do Mato ( Sete Lagoas , Minas Gerais , Brasil). [ 16 ] Sin embargo, los espeleólogos a menudo han encontrado estalactitas más largas durante sus exploraciones. Una de las estalactitas más largas que puede ver el público en general está en Pol an Ionain (Cueva Doolin), Condado de Clare , Irlanda, en una región kárstica conocida como The Burren ; lo que la hace más impresionante es el hecho de que la estalactita está sostenida por una sección de calcita de menos de 0,3 m² ( 3,2 pies² ) . [ 17 ]       

Etimología

Las estalactitas son mencionadas por primera vez (aunque no por su nombre) por el naturalista romano Plinio en un texto que también menciona estalagmitas y columnas y se refiere a su formación por el goteo del agua. El término "estalactita" fue acuñado en el siglo XVII por el médico danés Ole Worm , [ 18 ] quien creó la palabra a partir del término griego σταλακτός (stalaktos, "goteo") y el sufijo griego -ίτης (-ites, relacionado con o perteneciente a). [ 19 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ "estalactita" . Diccionario Oxford . Archivado del original el 1 de agosto de 2021. Consultado el 1 de agosto de 2021 a través de Lexico.com.
  2. 1 2 3 4 Larson, Charles (1993). Un glosario ilustrado de características de los tubos de lava, Boletín 87, Western Speleological Survey . pág. 56. 
  3. ↑ Hicks, Forrest L. (1950). "Formación y mineralogía de estalactitas y estalagmitas" (PDF) . 12 : 63–72 . Recuperado el 8 de julio de 2013 .{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  4. ↑ "Cómo se forman las cuevas" . Nova (serie de televisión estadounidense) . Consultado el 1 de julio de 2013 .
  5. ↑ C. Michael Hogan. 2010. Calcio . eds. A. Jorgensen, C. Cleveland. Enciclopedia de la Tierra . Consejo Nacional para la Ciencia y el Medio Ambiente.
  6. 1 2 3 4 5 Braund, Martin; Reiss, Jonathan (2004), Aprender ciencias fuera del aula , Routledge, págs. 155–156 , ISBN  0-415-32116-6
  7. ↑ Kramer, Stephen P.; Day, Kenrick L. (1995), Caves , Carolrhoda Books (publicado en 1994), pág. 23, ISBN  978-0-87614-447-3
  8. 1 2 Hill, CA, y Forti, P, (1986, 1997). Minerales de cuevas del mundo, 1.ª y 2.ª ediciones. [Huntsville, Alabama: National Speleological Society Inc.]
  9. ↑ "Pilares" . showcaves.com .
  10. ↑ Baird, AK (1982). "Mineralogía y química de las "estalactitas" basálticas, Kilauea". 4 (4). Boletín de la Sociedad Geológica de América, resúmenes con programas: 146–147 .{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  11. 1 2 3 Bunnell, Dave (2008). Cuevas de fuego: Dentro de los tubos de lava de América . pág. 124. 
  12. ↑ Keiffer, Susan (2010). "Dinámica de las estalactitas de hielo" . Recuperado el 8 de julio de 2013 .
  13. ↑Lacelle, Denis (2009). "Formation of seasonal ice bodies and associated cryogenic carbonates in Cavene De L'Ours, Que' Bec, Canada: Kinetic isotope effects and pseudo-biogenic crystal structures"(PDF). Journal of Cave and Karst Studies. pp. 48–62. Retrieved 2013-07-08.
  14. 123Smith, G K. (2016). "Calcite straw stalactites growing from concrete structures". Cave and Karst Science 43(1), pp4-10.
  15. ↑World, Beautiful (2016-10-12). "Jeita Grotto Facts & Information". Facts & Information - Beautiful World Travel Guide. Retrieved 2026-02-13.
  16. ↑"Show Caves of Brazil: Gruta Rei do Mato". Show Caves of the World. Retrieved 2026-02-13.
  17. ↑"Caves With The Longest Stalactite". Retrieved 2008-06-11.
  18. ↑Olao Worm, Museum Wormianum. ... (Amsterdam ("Amstelodami"), (the Netherlands): Louis & Daniel Elzevier, 1655), pages 50-52.
  19. ↑See: Online Etymology Dictionary
  • Dripstone in time-lapse ("Tropfsteine im Zeitraffer") - Schmidkonz, B.; Wittke, G.; Chemie Unserer Zeit, 2006, 40, 246. doi:10.1002/ciuz.200600370
  • "Speleothems (Cave Formations) – Wind Cave National Park (U.S. National Park Service)". www.nps.gov. Retrieved 5 January 2020.
  • The Virtual Cave's page on stalactites
  • Stalactites by Enrique Zeleny, Wolfram Demonstrations Project.